DE10004346A1 - Troglose Feste Fahrbahn und Schwellen dafür - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine feste Fahrbahn und ein Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn eines Eisenbahnoberbaues mittels eines teils vormontierten Gleisrostes aus Schienen und Spannbeton-Querschwellen, die auf einer in Ortbeton zu fertigenden Tragplatte aus Beton ruhen, wobei die Tragplatten und Schwellen Bewehrungen aufweisen, die miteinander formschlüssig verbunden werden, mit folgenden Verfahrensschritten: Herstellen einer HGT-Schicht in einer Qualität, die zumindest im Bereich der Schwellenköpfe durch das Gleisrost tragende Spindelsysteme belastbar ist; DOLLAR A Positionieren des Gleisrostes mit Hilfe von Spindelsystemen, die in minimalem Abstand vom Kopf der Schwellen auf der HGT-Schicht stehen und an einem Kragarm die Schwelle halten; DOLLAR A Positionieren von Längs- und Querstäben für die Tragplatte; DOLLAR A Anbringen von Schalungen, die mehrere Schwellenköpfe verbinden und dort befestigt werden; DOLLAR A Vergießen des Zwischenraumes zwischen den Schalungen bis in eine vorbestimmbare Höhe oberhalb der Sohle der Schwelle mit Beton; DOLLAR A nach Abbinden des Betons Entfernen der Spindelsysteme und der Schalungen unter Verwendung von Schwellen, bei denen mit der Schwellensohle Bewehrungsteile hervorstehen, die mit den Bewehrungsstäben in der Tragplatte gekoppelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Eisenbahnoberbau der Bauart Feste Fahrbahn und deren Herstellung sowie Schwellen dafür.

Seit mehr als zwei Jahrzehnten sind Feste Fahrbahnen als Bauart für den Eisenbahnoberbau bekannt.

In dem Aufsatz von Eisenmann "Feste Fahrbahn auf Erdkörper" in der DE- Zeitschrift EI-Eisenbahningenieur, Tetzlaff-Verlag, Hamburg, 1/1997, Seiten 33 bis 37 ist eine Gesamtdarstellung der bekanntesten Systeme der Festen Fahrbahn gegeben worden. Auf dem Untergrund wird zunächst eine Frostschutzschicht aufgebracht, dann eine HGT-Schicht (hydraulisch gebundene Tragschicht), darauf ein Betontrog oder eine Tragplatte aus Beton oder Asphaltbeton und letztlich eine Querschwelle als tragendes Element für die Schienen des Gleises. Varianten dieser grundsätzlichen Bauart bestehen darin, anstelle einer HGT-Schicht eine Betonschicht auf die Frostschutzschicht zu bringen. Eine weitere Variante besteht darin, anstelle der Querschwellen nur Stützpunktschwellen in die Tragplatte zu integrieren, die gegebenenfalls auch durch Ortbeton hergestellt werden oder eine Stahlschwelle, beispielsweise eine Y-Schwelle, anstelle einer üblichen stabförmigen Querschwelle oder einer Zweiblock-Schwelle zu verwenden.

In dem Aufsatz ist dargestellt, daß die Schienen durch Belastung zwischen den Stützpunkten der Schiene auf den Schwellen eine Durchbiegung erfährt. Diese Durchbiegung führt zu einer negativen Stützpunktkraft, also dem Bestreben, über die Kraft auf die Schiene die Schwelle anzuheben. Bei vielen Schwellentypen, beispielsweise B58 und B70 wird die negative Stützpunktkraft in der Nachlaufwelle bzw. Vorlaufwelle der Schienenbiegung nur zu 40 bis 80% durch die Gewichtskraft der Schwelle ausgeglichen. Aus diesem Grunde ist eine Verankerung der Querschwelle an der Tragplatte erforderlich, wenn nicht durch zusätzliche Gegengewichte die negative Stützpunktkraft kompensiert wird.

In etlichen Fällen ist bei der Bauart System RHEDA das Problem u. a. dadurch gelöst worden, daß die Schwelle teilweise in den Schwellenfächern und vor Kopf der Schwelle durch Füllbeton umgossen wird und so in den Beton eingebettet ist. Zusätzlich wurde in den meisten Fällen die Schwelle Querbohrungen versehen, durch die dann in Schienenlängsrichtung verlaufende Bewehrungsstäbe eingefädelt wurden, die seitlich im Füllbeton eingebettet sind. Bei troglosen Systemen werden darüber hinaus zunehmend Querkraftelemente eingebracht, die die Querbewegung der Schwelle abfangen und/oder die Verankerung der Schwelle in der Tragplatte verbessern sollen (DE-A 44 28 706).

Die Höhenlage der Schwelle vor dem Umgießen mit Füllbeton wird durch höhengenau zu fertigende Auflager auf der Tragschicht bzw. im Betontrog realisiert. Nachteil dieser Variante ist, daß die exakte Höhenlage der Schiene durch eine exakte Auflagerfertigung für die Schwelle während des Ortbetoneinbringens festzulegen ist und Höhentoleranzen nur durch Zwischenplatten unter Schiene korrigiert werden können.

Ein typischer Vertreter der RHEDA-Bauweise ist auch aus der DE-A 43 09 392 ersichtlich. In dem durch Ortbeton hergestellten und bewehrten Betontrog wird eine Spannbetonschwelle durch Vertikalspindeln und Horizontalspindeln, welche den Schwellenkörper temporär durchdringen und später wieder entfernt werden, ausgerichtet, bevor durch Füllbeton die Schwelle in ihrer Seiten- und Längsrichtung fixiert wird.

Bei dem hier angewendeten Spindelverfahren kommt es immer wieder vor, daß während der Herstellung der Festen Fahrbahn die Spindeln verbogen werden und deshalb nicht aus Schwelle entfernt werden können.

Nachteilig bei allen diesen Versionen ist, daß die Schwellen zu dem Füllbeton bedingt durch die Betonschwindung oder Witterungseinflüsse unvermeidbare Baufugen zwischen Schwelle und Füllbeton aufweisen, in die Wasser eindringen kann, welches nur schwierig oder kaum aus dem Bauwerk abgeführt werden kann. In der DE-A 43 09 392 ist daher auch vorgeschlagen worden, in dem Betontrog seitliche Ablaufkanäle vorzusehen, die ein Ablaufen von in dem Trog angesammelten Wasser ermöglichen.

Zur Verbesserung der Verankerung der Schwellen auf der Tragplatte ist mit der DE-A 44 42 497 vorgeschlagen worden, das gesamte System durch Ortbeton zu realisieren und im Zuge des Vergießens eine Bewehrung einzubringen. Dabei wird zunächst eine Betonfahrbahnplatte aus zwei aufeinander gefertigten Schichten, zwischen denen eine Bewehrung aus in Gleisrichtung und quer dazu laufenden Bewehrungsstäben während des Herstellverfahrens durch eine maschinelle Vorrichtung eingebracht und sodann durch die gleiche Vorrichtung in vertikaler Richtung Bewehrungsschlaufen in U-Form eingesteckt, die einerseits die vorverlegte Bewehrung in der Tragplatte durchgreifen und andererseits integraler Bestandteil der durch Ortbeton anschließend zu fertigenden Stützpunktschwellen sind. Anstelle der Bewehrungsschlaufen können für die Verbindung auch Bewehrungskörbe, welche nach Art einer Schraubenfeder um die Schienenbefestigungselemente angeordnet sind, integriert werden.

Auch hier stellt sich das Problem der Wasserabfuhr, welches nicht gelöst ist, es sei denn, die einzelnen Baukörper werden, während der Beton noch frisch ist, ineinander gefertigt, so daß sich ein entsprechender Verbund der einzelnen Bauteile ergibt. Dies bedeutet ein sehr aufwendiges maschinelles Verfahren für das Herstellen der beiden Tragplattenschichten und der aus Ortbeton zu fertigenden Einzelstützpunkte mit entsprechenden Schalungen und Vorrichtungen für die Positionierung der Bewehrungselemente.

Um den Aufwand für derartige Feste Fahrbahnen mit Verbindung der Bewehrungselemente in Schwelle und Tragplatte zu realisieren, ist mit der DE-A 197 08 896 und DE-U 297 03 508 vorgeschlagen worden, Feste Fahrbahnen, vornehmlich im Weichenbereich, mit vormontiertem Gleisrost aus Schienen und Schwellen wie folgt zu fertigen. Die Schwellen enthalten einbetontierte, an der Unterseite der Schwelle herausstehende geschlossene Bügel. In gleicher Weise wird eine Tragplatte realisiert, aus der nach oben Bügel oder entsprechende Drahtschlaufen herausragen, wobei die Bügel in der Schwelle und in der Tragplatte durch quer- und längslaufende Bewehrungsstäbe, die in die Bügel von Hand eingeschoben werden, mit einander zu verbinden sind. Anschließend wird diese Verbindung sowie ein Teil der Schwelle mit Füllbeton auf der Tragplatte fixiert. In der Beschreibung wird dabei irrtümlich von einer kraftschlüssigen Verbindung berichtet. Neben dem Aufwand an manueller Arbeit für das Einfädeln der sehr langen Bewehrungsstäbe längs und quer unterhalb der Schwellen besteht zusätzlich das Problem, die Bügel fertigungstechnisch einfach in die vormontierten und vorgefertigten Schwellen einzubringen.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung einer Festen Fahrbahn vorzuschlagen und eine entsprechende Schwelle bereitzustellen, die bei dem Verfahren Verwendung finden kann, so daß ein Gesamtsystem entsteht, bei dem die Nachteile gemäß dem Stand der Technik vermieden werden.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1, 2, 6, 7, 14, 15 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Die erste Lösung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn eines Eisenbahnoberbaues mittels eines teils vormontierten Gleisrostes aus Schienen und Spannbeton-Querschwellen, die auf einer in Ortbeton zu fertigenden Tragplatte aus Beton ruhen, wobei die Tragplatten und Schwellen Bewehrungen aufweisen, die miteinander formschlüssig verbunden werden; es umfaßt die folgende Verfahrensschritte:

• A) Herstellen einer HGT-Schicht in einer Qualität, die zumindest im Bereich der Schwellenköpfe durch das Gleisrost tragende Spindelsysteme belastbar ist,
• B) Positionieren des Gleisrostes mit Hilfe von Spindelsystemen die in minimalem Abstand vor Kopf der Schwellen auf der HGT- Schicht stehen und an einem Kragarm die Schwelle halten,
• C) Positionieren von Längs- und Querstäben für die Tragplatte,
• D) Anbringen von Schalungen, die mehrere Schwellenköpfe verbinden und dort befestigt werden,
• E) Vergießen des Zwischenraumes zwischen den Schalungen bis in eine vorbestimmbare Höhe oberhalb der Sohle der Schwelle mit Beton,
• F) nach Abbinden des Betons, Entfernen der Spindelsysteme und der Schalungen.

Der Schritt D) umfaßt alternativ:

• A) Verbinden der Bewehrungen in der Schwelle und der Tragplatte mittels eines Bewehrungsstabes nach Art eines Fleischerhakens und anschließendes Anbringen von Schalungen.

Das Gleisrost kann als Gleisjoch außerhalb der Baustelle vorbereitet wird, wobei die Spindeln mit der Schwelle gekoppelt und/oder mindestens Teile der Schalung vor den Schwellenköpfen befestigt werden.

Vorzugsweise wird dabei das Gleisrost vor Ort temporär auf Abstandshaltern abgesetzt wird, die nach Ausrichten der Schwellen und Schienen entfernt werden. Diese Halter können bereits im Herstellerwerk an der Schwelle befestigt und als Transporthilfe angebracht sein.

Die zweite Lösung umfaßt zunächst eine erste Variante einer Spannbeton- Querschwelle für eine feste Fahrbahn, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit aus der Sohle der Schwelle hervorstehenden Bewehrungselementen in vorbestimmbarer Anzahl für den Umgriff von Bewehrungsteilen in einer Tragplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungselemente unter der Sohle als teils offene Haken ausgebildet sind.

Die Bewehrungselemente sind als Bügel mit der generellen Form eines U ausgebildet sind, deren Basis an den Spannstählen in der Schwelle befestigbar und deren Schenkel sind endseitig als offene Haken ausgebildet, wobei die Öffnung zur Sohle hinweist und der Umschlingungswinkel des gebogenen Teiles des Hakens vorzugsweise mindestens etwa 180° beträgt. In der Spannbeton-Querschwelle sind vorzugsweise mehrere Bewehrungselemente miteinander durch Verbindungsstäbe gekoppelt sind.

Die zweite Lösung umfaßt auch eine zweite Variante einer Spannbeton- Querschwelle für eine feste Fahrbahn, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit aus dem Schwellenkörper hervorstehenden Bewehrungselementen in vorbestimmbarer Anzahl für den Eingriff von speziellen Bewehrungsstäben, die ihrerseits bestimmt sind für den zusätzlichen Umgriff von Bewehrungsteilen in einer Tragplatte, wobei die Bewehrungselemente in Vertiefungen der Sohle als geschlossene Schlaufen aus dem Schwellenkörper ragen und in die die Sohle im wesentlichen nicht überragenden Schlaufen separate, beidendig gekröpfte Bewehrungsstäbe eingehängt werden.

Die Bewehrungselemente sind als Bügel mit der generellen Form eines U ausgebildet sind, deren Basis an den Spannstählen in der Schwelle befestigbar und deren Schenkel sind endseitig als geschlossene Schlaufen ausgebildet. Die Bewehrungsstäbe sind hakenförmig gekrümmte Stäbe aus Stahl, geformt nach Art eines Fleischerhakens, wobei die beiden, vorzugsweise halbkreisförmigen, Haken vorzugsweise zueinander um 90° verdreht sind. In der Spannbeton-Querschwelle sind vorzugsweise mehrere Bewehrungselemente miteinander durch Verbindungsstäbe gekoppelt sind.

Letztlich umfaßt die Lösung eine Feste Fahrbahn, hergestellt nach dem Verfahren unter Verwendung einer der beschriebenen Schwellen mit einer Tragplatte, die bündig mit dem Kopf der Schwelle abschließt, wobei die Bewehrungselemente mit den offenen Haken in horizontaler Richtung so ausgerichtet sind, daß jeweils ein Teil der Haken zur linken und zur rechten Seite der Tragplatte weist. Ebenso können die Schlaufen mit eingehängten Bewehrungsstäben ausgerichtet sein.

Anhand einer Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1, 1a eine fertig eingebaute Betonschwelle einer Festen Fahrbahn;

Fig. 2 eine Seitenansicht mit zu Fig. 1 mit drei Schwellen für die Feste Fahrbahn;

Fig. 3 die Ansicht A gemäß Fig. 2;

Fig. 4 die Ansicht B gemäß Fig. 2;

Fig. 5, 5a eine erfindungsgemäße Schwelle in Seitenansicht;

Fig. 6, 6a eine Schwelle gemäß Fig. 5, 5a in Draufsicht;

Fig. 7, 7a die Schwelle gemäß Fig. 5, 5a im Schnitt AA;

Fig. 8 eine Bewehrung der Schwelle gemäß Fig. 5 in Seitenansicht;

Fig. 9 eine zum Einbau in die Schwelle vorbereitete Bewehrung gemäß Fig. 8.

Identische und gleichwirkende Teile sind im folgenden mit identischen Bezugsziffern versehen.

Fig. 1 zeigt eine Schwelle 3, angeordnet auf eine Tragplatte 2 aus Beton, die wiederum auf einer hydraulisch gebundenen Tragschicht 1 (HGT) angeordnet ist. Die HGT-Schicht 1 besteht hier im wesentlichen aus einem Magerbeton oder Drainagebeton beispielsweise der Güte B5 oder gleichwertig. Schwelle und Tragplatte sind durch eine Bewehrung 4 formschlüssig und durch den Beton kraftschlüssig miteinander verbunden, wobei die Tragplatte 2 bündig mit dem Schwellenkopf 30 (Fig. 5) endet. Wenn die Tragplatte länger als die Schwelle sein soll, können vor Kopf der Schwelle Formstücke plaziert werden, die eine Ausnehmung der Tragplatte beim Betonverguß bewirken, wenn sie später entfernt werden. Dies hat den Vorteil, daß Wasser am Boden der Schwelle bzw. aus einer Fuge auf der Traglatte seitlich ablaufen kann und so nicht zu Eissprengung führen kann.

Auf der Schwelle 3 sind Schienen 5 mit Schienenbefestigungsmittel 6 fixiert. Ein Spindelsystem 7 hält mittels vertikaler Spindel 71 und horizontaler Spindel 72 die Schwelle 3 an dem Höcker 38, der sich kopfseitig an das Schienenauflagerprofil 37 der Schwellen 3 anschließt, indem dort eine nicht dargestellte Durchsteckschraube 723 (Fig. 3) in eine entsprechende Vorrichtung der Schwelle (Fig. 5) plaziert wurde.

Die Bewehrung 4 besteht im wesentlichen aus den Haken 44, die aus der Sohle 35 der Schwelle nach unten hervorragen, den darin in Schienenlängsrichtung eingelegten Bewehrungsstäben 41, in Schwellenlängsrichtung angeordnete und die Längsstäbe 41 kreuzende Querstäbe 42 und fakultativ anzuordnende zusätzliche Längsstäbe 43.

Im folgenden werden die Fig. 2, 3 und 4 im Zusammenhang erläutert. Fig. 3 zeigt die linke Seite der Situation gemäß Fig. 1 in etwas vergrößerter Ansicht. Das Spindelsystem 7 besteht aus der Vertikalspindel 71 und der Horizontalspindel 72, wobei die Vertikalspindel selbst wiederum aus einem Gehäuse 712 und einer darin geführten Stütze 710, die sich auf der HGT- Schicht 1 abstützen kann und in ihrer Länge durch die Spindel 711 verstellbar ist. An dem Spindelelement 71 ist in horizontaler Richtung das Spindelelement 72 angebracht; dieses besteht wiederum aus einem Gehäuse 722 und einem verstellbaren Element 720, welches durch die Spindel 721 in Horizontalrichtung bewegbar ist. An dem horizontal verstellbaren Teil 720 hängt eine Durchsteckschraube 723, die in der Lage ist, die Schwelle 3 in der durch die Spindel 711 bzw. 721 eingestellten Position in horizontaler Richtung und vertikaler Richtung zu halten, bis die Tragplatte 2 auf der hydraulisch gebundenen Tragschicht 1 eine entsprechende Tragfähigkeit hat.

In Fig. 2 ist das Spindelsystem 7 noch einmal in einer Kopfansicht dargestellt. Derartige Spindelelemente sollen für jede zweite Schwelle verwendet werden. Die in Fig. 2 links und rechts benachbarten Schwellen 3 benötigen keine derartige Haltevorrichtung. In Fig. 1 ist gezeigt, daß mit Hilfe der Schienenbefestigung 6 die Schiene 5 auf den Schwellen befestigt ist. An dieser Schiene 5, die in Fig. 2 nicht dargestellt ist, hängen die benachbarten Schwellen 3, die links und rechts des Spindelaufbaus 7 dargestellt sind. An diesen Schwellen 3 ohne Spindelaufbau ist ein Verschalungssystem 8 befestigt, bestehend aus den Schalplatten 81, die sich über zwei oder mehr Schwellenfächer erstrecken und vor einem Schwellenkopf enden. Diese beiden Verschalungselemente 81 werden durch ein Deckblech 85 verbunden und mittels einer Druckplatte 82 an den Kopf 30 der Schwelle 3 angepreßt. In dieser Situation werden sie fixiert durch Verschraubungen 83, die ihrerseits am Gewindeende 32 der oberen Spannstäbe der Betonschwelle 3 befestigt sind. Die Verschalung wird ergänzt durch eine Fußplatte 86, die mittels Betonnagel 84 in ihrer Lage auf der HGT-Schicht 1 fixiert ist. Die Verschalungselemente 81, 85 sind so angeordnet, daß sie unmittelbar mit dem Schwellenkopf abschließen, so daß in die Verschalung der Beton vergossen werden kann, der später die Tragplatte 2 der festen Fahrbahn bildet.

Die Schwelle 3 ist als Einzelteil in Fig. 5 dargestellt, wobei die Bewehrungselemente strichliniert gezeichnet sind. Diese Spannbetonschwelle mit dem Schienenauflager 37 und daran anschließendem Höcker 38, der bis zum Schwellenkopf 30 reicht, sind durch vier Stähle bewehrt. Die oberen Spannstähle tragen das Bezugszeichen 31, die unteren Spannstähle die Bezugsziffer 33. Es handelt sich hier um eine Spannbetonschwelle mit direktem Verbund, d. h. in der Schalungsform für die Betonschwelle werden die Spannstähle 31, 33 vorgespannt, wobei nach Ausschalen der Schwelle 3 aus der Form durch Kopflöcher im Schwellenkopf 30 nur noch das Gewindeende 32 zu sehen ist. Anstelle von 4 Spannstählen können natürlich auch 6, 8 oder andere Anzahl von Spannstählen für die Spannbetonschwelle verwendet werden, die je nach Zahl der Spannstähle auch unterschiedliche Durchmesser haben können. Beispielsweise handelt es sich hier um Spannstähle mit M10- Gewinde am Ende. Die als Torstähle ausgebildeten Spannstähle werden mit Bewehrungselementen 44, bestehend aus einem Stahldraht von ca. 10 mm Durchmesser, der einen Rücken 444 und Schenkel 441, 442 aufweist, die am Ende zu Haken 443 gebogen sind, gekoppelt. Diese Haken können halbkreisförmig, wie in Fig. 9 dargestellt oder eckig, ausgebildet sein, können jedoch auch weiter gebogen werden, so daß der Öffnungswinkel der so entstandenen Haken 443 geringer als 180° ist, oder anders ausgedrückt: der Umschlingungswinkel der gebogenen Teile vorzugsweise größer als 180 Grad ist.

Wie in Fig. 5 bzw. Fig. 9 dargestellt, können die Haken in verschiedene Richtungen gebogen sein. Vorzugsweise wird in jeder Schwellenhälfte ein Teil der Haken nach links und ein Teil der Haken nach rechts gerichtet. Damit wird einer potentiellen Schwächung der Bewehrung durch Aufbiegen eines Teils der Haken begegnet, wenn Querkräfte auf die Schwelle wirken, weil zugleich die anderen Haken zugebogen würden oder werden müßten.

In Fig. 8 und 9 sind diese Bewehrungselemente 44 im Detail dargestellt. Das Bewehrungselement 44 besteht aus einer Mehrzahl von miteinander im Abstand a, b, c gekoppelten Haken 443, welche durch angeschweißte Halterungen 445 in den zuvor beschriebenen Abständen fixiert sind. Diese u- förmigen Bügel mit Basis 444 sowie Schenkeln 441, 442 und Haken 443 an den Enden der Schenkel werden in der Art und Weise, wie in Fig. 8 dargestellt, in die Gießform der strichliniert schematisch dargestellten Schwelle 3 eingebracht. Bei der Herstellung bildet die Oberfläche 36 der Schwelle die Unterseite in der Form, während die spätere Unterseite der Schwelle 3 oder der Sohle 35 die an der Oberseite der Form liegt. Die Spannstähle 31 in der dargestellten Lage und die Spannstähle 33 sind in der Form vorgespannt worden, so daß anschließend der gemäß Fig. 9 als Bewehrungskorb 44 ausgebildeten Stahlkörper um die Spannstähle 33 herum in die in Fig. 8 gezeigte Lage geschwenkt werden kann. Sodann wird er mit Hilfe nichtdargestellter Klammern oder Rödeldrähte an den Spannstäben 31 fixiert.

Gemäß Fig. 5 weist die Schwelle außer den bereits beschriebenen Elementen noch Dübel 61 für die spätere Fixieren der Schienenbefestigungsteile 6 auf und im Bereich der Schwellenköpfe oder der Höcker 38 zusätzlich noch eine Durchsteckverschraubung 79, bestehend aus einem Kunststoffkörper 792 und einer am Ende des Kunststoffkörpers angeordneten verlorenen Mutter 791. In diese Durchsteckverschraubung kann ein Metallbolzen mit Gewinde eingeschoben werden, der in der Mutter 791 fixiert ist und an dem nicht dargestellen herausragenden Gewindeende in der Halterung 720 (Fig. 3) des horizontalen Spindelelementes andererseits fixiert werden. Damit die Gewichtskräfte nicht zur Zerstörung der Schwelle führen, ist additiv um das Dübelloch oder die Durchsteckverbindung 79 eine schraubenförmige oder käfigförmige Bewehrung 446 angeordnet.

Fig. 6 zeigt die Schwelle gemäß Fig. 5 in Draufsicht, während Fig. 7 einen Schnitt gemäß Schnitt A-A in Fig. 5 zeigt, analog der stilisierten Schwelle in Fig. 8 mit den eingefügten Bewehrungselementen 44.

Die Alternativen gemäß den Fig. 1a, 5a, 6a, 7a werden nunmehr kurz beschrieben.

Fig. 1a zeigt eine Schwelle mit S-förmigen Bewehrungsstäben 449 und eine alternative Anbringung der Spindelsysteme 7 an der Kante der HGT-Schicht. Dabei wird ein Winkliger Stützfuß 730 angebracht, in dem ein Schuh (nicht dargestellt) als Unterlage für die Stütze 720 dient, welche in Pfeilrichtung in X- oder Y-Richtung verstellbar ist unter Verstellung auch des Schuhes in x-Richtung.

Die Schwelle 3a als Variante zwei der Schwelle ist aufgebaut, wie anhand der Fig. 5-7 beschrieben.

Die Bewehrung 4a besteht im wesentlichen aus Spannstählen an die zur Schwellensohle weisenden Bewehrungselementen mit endseitigen Schlaufen 443, die nicht aus der Sohle 35 der Schwelle nach unten hervorragen, sondern in kugelförmigen oder topfartig eingelassenen Vertiefungen 351 der Sohle 35 enden. Die Schlaufen dienen dem Einschwenken und Durchstecken von Bewehrungsstäben 449 mit einem Hakenende 448 während das zweite Hakenende 447 nach unten in die Tragplatte ragen soll. Darin werden, analog Beschreibung zu Fig. 1, in Schienenlängsrichtung eingelegte Bewehrungsstäben 41 und Stäbe 42, 43 gekoppelt.

Die Schlaufen und Haken der eingehängten Bewehrungsstäbe können wie die offenen Haken in verschiedene Richtungen gebogen sein. Vorzugsweise wird in jeder Schwellenhälfte ein Teil der Haken nach links und ein Teil der Haken nach rechts gerichtet. Damit wird einer potentiellen Schwächung der Bewehrung durch Wegschwenken eines Teils der Haken begegnet, wenn Querkräfte auf die Schwelle wirken, weil zugleich die anderen Haken gegenläufig geschwenkt würden.

Das Bewehrungselement 40 besteht wie das Element 44 aus einer Mehrzahl von miteinander im Abstand gekoppelten Elementen mit Schlaufen 443a, welche durch angeschweißte Halterungen in Abständen fixiert sind. Diese u-förmigen Bügel (Fig. 7a) mit Basis 444 sowie Schenkeln 441 und Schlaufen 443a an den Enden der Schenkel werden in der Art und Weise in die Gießform der schematisch dargestellten Schwelle 3a eingebracht. Bei der Herstellung bildet die Oberfläche 36 der Schwelle die Unterseite in der Form, während die spätere Unterseite der Schwelle 3a oder der Sohle 35 an der Oberseite der Form liegt. Die Spannstähle 31 in der dargestellten Lage und die Spannstähle 33 sind in der Form vorgespannt worden, so daß anschließend der als Bewehrungskorb 40 ausgebildete Stahlkörper um die Spannstähle 33 herum in die in Fig. 7a gezeigte Lage geschwenkt werden kann. Sodann wird er mit Hilfe nichtdargestellter Klammern oder Rödeldrähte an den Spannstäben 31 fixiert.

Nach Beschreibung der Einzelteile soll das Herstellverfahren für die Feste Fahrbahn insgesamt dargelegt werden.

Auf eine nicht dargestellte Frostschutzschicht wird die HGT-Schicht 1 in herkömmlicher Methode aufgebracht. Sie dient nun für den weiteren Aufbau der Festen Fahrbahn. Auf der HGT-Schicht werden nun die Längsstäbe 41 ausgelegt und gegebenenfalls dazwischen die Längsstäbe 43. Sodann wird ein 10, 20 oder 30 m langes Gleisjoch mit einem Querschnitt gemäß Fig. 1 - ohne die dort schon dargestellte Tragplatte 2 - mittels nicht dargestellter Transportmittel an Ort und Stelle abgesetzt, wobei die Schiene 5 nur als Hilfsschiene dient und später gegen die heute üblicherweise verwendeten Langschienen von etwa 120 m Länge ausgetauscht wird. Die Schwellen selbst werden dabei provisorisch auf nicht dargestellten Böcken, die knapp die Höhe haben können, die dem späteren Abstand zwischen HGT-Schicht 1 und Sohle 35 der Schwelle entspricht, abgelegt. Alternativ können die Böcke bereits im Schwellenwerk unter der Schwelle, beispielweise durch Kleben, befestigt werden und dienen dann als Stapelhilfe für die Schwellen. Sodann werden die Spindeln 71 und 72 in die Sollposition gefahren, wobei die Sollposition von der Oberkante der Schiene 5 her durch den Fachmann festgelegt wird. Wichtig ist dabei, daß die Vertikalspindelelemente 71 möglichst nahe vor Schwellenkopf 30 der Schwelle 3 positioniert werden, um den Hebelarm bis zu der Durchsteckverschraubung 79 so kurz wie möglich zu halten, damit keine wesentliche Durchbiegung und damit Verfälschung der Sollposition eintreten kann. Nach Positionierung der Schwellen an dem kurzen Gleisjoch, d. h. Positionierung von ca. 15-50 Schwellen im Abstand von beispielsweise 65 cm, werden benachbart und im Anschluß an dieses Gleisjoch weitere derartige Joche aufgebaut, bis zu einer Länge, die ausreicht, um eine Langschiene auf den kurzen Gleisjochen zu befestigen. Die provisorische Schiene 5 wird ausgebaut. Nunmehr hängt die gesamt Strecke an der im Fertigzustand verwendeten Schiene 5, wobei nur beispielsweise jede zweite Schiene durch eine Spindel 7 gehalten wird.

Alle Schwellen werden nunmehr durch die Verschalung 8 miteinander verbunden, wie dies in Fig. 2 bis 4 dargestellt ist. Nachdem die Verschalungselemente 81, 85 durch die Halterungen 82, 83 in ihrer Vertikalposition fixiert sind, wird das abgekantete Verschalungsteil 86 durch die dem Seitendruck durch den einzufüllenden Beton widerstehende Nägel 84 auf der HGT-Schicht befestigt. Diese Nägel können nach Fertigstellung durch scharfe Meißel abgetrennt werden und sodann die Schalung nach Lösen der Verschraubung 83 wieder entfernt werden. Im Bereich der Spindelelemente werden die Verschalungen nicht befestigt, sondern an den jeweils benachbarten Schwellen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Im Bereich der mittleren Schwelle, die mit der Spindel gekoppelt ist, soll möglichst vor Kopf der Schwelle keine Arbeit ausgeführt werden, um die Spindelposition nicht zu verrücken.

Nach diesen vorbereitenden Arbeiten werden die Bewehrungsteile, d. h. die in angelieferter Verkaufslänge oder Transportlänge von 15-30 m Länge ausgelegten Längsstäbe 41 in die offenen Haken 443 oder Schlaufen 443a der Bewehrung 44 eingelegt und sodann die in Schwellenrichtung verlaufenden Querbewehrungsstäbe 42 über die Längsbewehrungsstäbe 41 gelegt.

Gegebenenfalls kann nachträglich nun eine weitere Längsbewehrung 43 eingelegt werden oder diese wird zugleich mit dem Einbringen der Stäbe in Schwellenrichtung angehoben, sofern diese Längsstäbe 43 zuvor ausgelegt waren. Im Prinzip ist es nur erforderlich, daß Querbewehrungsstäbe 42 nur in den Schwellenfächern angeordnet werden, es können jedoch auch bei Bedarf zusätzliche Bewehrungsstäbe unter der Schwelle positioniert werden.

Alternativ (Fig. 1a) werden die Stäbe nicht in die offenen Haken gelegt sondern einerseits die Bewehrungsstäbe 447, 449 in die Schlaufe 443a eingeschwenkt und andererseits mit den Stäben 42 gekoppelt.

Im weiteren Verfahrensablauf werden nun die beim Ablegen der Joche benutzten Böcke entfernt, und eine Betonzufuhreinrichtung vergießt die Tragplatte 2, bis ein Füllniveau erreicht ist, das etwa bis zu den untersten Spannstählen in der Schwelle oder kurz darüber reicht. Nach 6-8-stündigem Abbinden der Tragplatte werden die Spindeln 71 etwas gelöst, um der Schwindung des Betons zu folgen.

Nach genügendem Abbinden können die Verschalungselemente gelöst und letztlich auch die Spindeln 7 entfernt werden, um in einem folgenden Abschnitt des Gleises wiederverwendet zu werden und die Löcher der Durchsteckverschraubung geschlossen.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn eines Eisenbahnoberbaues mittels eines teils vormontierten Gleisrostes aus Schienen und Spannbeton-Querschwellen, die auf einer in Ortbeton zu fertigenden Tragplatte aus Beton ruhen, wobei die Tragplatten und Schwellen Bewehrungen aufweisen, die miteinander formschlüssig verbunden werden, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

• A) Herstellen einer HGT-Schicht (1) in einer Qualität, die zumindest im Bereich der Schwellenköpfe (30) durch das Gleisrost tragende Spindelsysteme (7) belastbar ist,
• B) Positionieren des Gleisrostes (3, 5, 6) mit Hilfe von Spindelsystemen (7), die in minimalem Abstand vor Kopf der Schwellen (3) auf der HGT-Schicht (1) stehen und an einem Kragarm (72) die Schwelle halten,
• C) Positionieren von Längs- und Querstäben für die Tragplatte,
• D) Anbringen von Schalungen (8), die mehrere Schwellenköpfe (30) verbinden und dort befestigt werden,
• E) Vergießen des Zwischenraumes zwischen den Schalungen bis in eine vorbestimmbare Höhe oberhalb der Sohle (35) der Schwelle mit Beton,
• F) nach Abbinden des Betons, Entfernen der Spindelsysteme und der Schalungen.

2. Verfahren zur Herstellung einer festen Fahrbahn eines Eisenbahnoberbaues mittels eines teils vormontierten Gleisrostes aus Schienen und Spannbeton-Querschwellen, die auf einer in Ortbeton zu fertigenden Tragplatte aus Beton ruhen, wobei die Tragplatten und Schwellen Bewehrungen aufweisen, die miteinander formschlüssig verbunden werden, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

• A) Herstellen einer HGT-Schicht (1) in einer Qualität, die zumindest im Bereich der Schwellenköpfe (30) durch das Gleisrost tragende Spindelsysteme (7) belastbar ist,
• B) Positionieren des Gleisrostes (3, 5, 6) mit Hilfe von Spindelsystemen (7), die in minimalem Abstand vor Kopf der Schwellen (3) auf der HGT-Schicht (1) stehen und an einem Kragarm (72) die Schwelle halten,
• C) Positionieren von Längs- und Querstäben für die Tragplatte,
• D) Verbinden der Bewehrungen in der Schwelle und der Tragplatten durch separate, beidendig gekröpfte Bewehrungsstäbe und anschließend Anbringen von Schalungen,
• E) Vergießen des Zwischenraumes in den Schalungen bis in eine vorbestimmbare Höhe oberhalb der Sohle (35) der Schwelle mit Beton,
• F) nach Abbinden des Betons, Entfernen der Spindelsysteme und der Schalungen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleisrost als Gleisjoch außerhalb der Baustelle vorbereitet wird, wobei die Spindeln (7) mit der Schwelle (38) gekoppelt und/oder mindestens Teile (82, 83) der Schalung vor den Schwellenköpfen befestigt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleisrost vor Ort temporär auf Abstandshaltern abgesetzt wird, die nach Ausrichten der Schwellen und Schienen entfernt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Schalung (86) mit Nägeln (84) temporär in der HGT-Schicht (1) verankert werden.

6. Spannbeton-Querschwelle für eine feste Fahrbahn, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit aus der Sohle der Schwelle hervorstehenden Bewehrungselementen in vorbestimmbarer Anzahl für den Umgriff von Bewehrungsteilen in einer Tragplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungselemente unter der Sohle (35) als teils offene Haken (443) ausgebildet sind.

7. Spannbeton-Querschwelle für eine feste Fahrbahn, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit aus der Schwelle hervorstehenden Bewehrungselementen in vorbestimmbarer Anzahl für die mit Bewehrungsteilen in einer Tragplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungselemente in etwa topfartigen Vertiefungen (351) der Sohle (35) als Schlaufen (443) ausgebildet sind, die die Sohle im wesentlichen nicht überragen.

8. Spannbeton-Querschwelle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrungselemente als Bügel (441-444) mit der generellen Form eines U ausgebildet sind, deren Basis (444) an den Spannstählen (31) in der Schwelle (3) befestigbar sind und deren Schenkel (441, 442) endseitig offene Haken (443) oder Schlaufen (443a) bilden.

9. Spannbeton-Querschwelle nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Haken u-förmig gebogen sind mit einer Öffnung (447) zur Sohle hin, wobei der Umschlingungswinkel des gebogenen Teiles des Hakens vorzugsweise mindestens etwa 180° beträgt.

10. Spannbeton-Querschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufen kreisförmig gebogen sind mit einer Rundung zur Sohle hin, wobei Schlaufen und Vertiefungen zum Einschwenken und Durchstecken eines gekröpften Bewehrungsstabes (449) dimensioniert sind.

11. Spannbeton-Querschwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bewehrungselemente miteinander durch Verbindungsstäbe (445) gekoppelt sind.

12. Spannbeton-Querschwelle nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Haken unter der Sohle der Schwelle in Längsrichtung der Schwelle ausgerichtet sind.

13. Spannbeton-Querschwelle nach einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis der offenen Haken von zwei parallelen Spannstählen (31) klemmend gehalten wird.

14. Bewehrungsstab aus Stahl für eine feste Fahrbahn, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren und in Verbindung mit einer Schwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Verhaken von aus der Schwelle hervorstehenden Bewehrungsschlaufen mit Bewehrungsteilen in einer Tragplatte der festen Fahrbahn, geformt nach Art eines Fleischerhakens (449).

15. Feste Fahrbahn, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 unter Verwendung einer Schwelle nach einem der Ansprüche 5 bis 10, mit einer Tragplatte (2), die bündig mit dem Kopf (30) der Schwelle (3) abschließt, wobei die Bewehrungselemente (44) mit den offenen Haken (443) oder Schlaufen (443a) in horizontaler Richtung so ausgerichtet sind, daß jeweils ein Teil der Haken zur linken und zur rechten Seite der Tragplatte weist.